模块四 交流异步电动机

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1、模块四交流异步电动机§课题一三相异步电动机的启动§课题二三相异步电动机的反转、调速和制动§课题三三相异步电动机的选用§课题四单相异步电动机的调速和反转任务一三相笼型异步电动机的直接启动【知识点】(1)三相笼型异步电动机的结构、各部件的作用。(2)三相异步电动机的工作原理。【技能点】(1)会正确连接三相笼型异步电动机的直接启动电路。(2)会用钳形电流表测启动电流和工作电流。【任务导入】三相笼型异步电动机主要应用于各种机床、起重设备、传送带、§课题一三相异步电动机的启动下一页鼓风机、水泵以及各种农副产品的加工机械中

2、，做动力设备使用。在使用中首先遇到的是三相笼型异步电动机的启动问题，本任务就是学会三相笼型异步电动机的直接启动方法。【相关知识】一、三相笼型异步电动机的结构三相笼型异步电动机主要由两大部分组成:静止部分(称为定子)和转动部分(称为转子)，定子主要由定子铁心、定子绕组和机座等组成;转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴等组成，如图4-1所示。1.定子(1)定子铁心。定子铁心的作用是作为电动机磁路的一部分。一般用0.5mm厚相互绝缘的硅钢片叠成。§课题一三相异步电动机的启动下一页上一页下一页上一页§课题一三相异步电动机

3、的启动在硅钢片的内圆上冲有均匀分布的槽口，用来嵌放三相定子绕组。(2)定子绕组。定子绕组的作用是作为电动机的电路部分。一般用漆包线绕成。三相对称的定子绕组按互差120°的电角度嵌放在定子槽内。分别以U1,V1,W1,表示三相绕组的首端，以U2,V2,W2表示三相绕组的末端。(3)机座。机座的作用是固定定子铁心和定子绕组，并通过端盖支撑转轴。一般用铸铁或铸钢制成。机座上有一个接线盒，盒内的接线柱上分别接有三相定子绕组的6个出线端。根据电动机的铭牌，可把定子绕组接成星形(Y)或三角形(△)，如图4-2所示。2.转子

4、(1)转子铁心。下一页上一页§课题一三相异步电动机的启动转子铁心的作用作为磁路的一部分，它由相互绝缘的硅钢片压装在转轴上而成。其外圆上冲有均匀槽日，用来嵌放转子绕组。(2)笼型转子绕组。转子绕组的作用是产生感应电势和电磁转矩，从而实现机电能量转换。笼型转子绕组是在转子铁心槽内嵌放铜条，并用铜环(短路环)将全部铜条短接成笼型，如图4-3(a)所示。目前，中小型异步电动机的笼型转子大多采用铸铝转子，即将熔化的铝液浇铸在转子铁心槽内，并连同短路环、风扇一起铸成一个整体，如图4-3(b)所示。(3)转轴。转轴的作用是支

5、撑转子铁心和绕组，并传递电动机输出的机械转矩。一般用中碳钢制成。下一页上一页二、三相异步电动机的工作原理三相交流异步电动机是利用对称的三相交流电流通人对称的三相定子绕组所产生的旋转磁场来使转子转动的。1.定子绕组的旋转磁场的产生图4-4表示作星形连接的对称的三相定子绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2，三相绕组在空间互隔120°排列。现向三相定子绕组中分别通人三相交流电流。(4-1-3)§课题一三相异步电动机的启动则每个绕组都会产生一个按正弦规律变化的磁场。下面以图4-5为例，分析5个瞬间的合成磁场。为了分析

6、方便，规定:当电流为正值时，由绕组的首端流入，用⑧表示，从末端流出，用④表示;当电流为负值时，由绕组的末端流入，从首端流出。(1)Wt=0瞬间，iU=0,U相绕组中无电流;iV为负，电流由末端V2流入，从首端V1流出iw为正，电流由首端W1流入，从末端W2流出。根据右手螺旋定则可判断出合成磁场方向由上方的N极指向下方的5极，如图4-5(a)所示。(2)瞬间，iU为玉电流由首端U1流入，从末端U2流出;iV为负，电流由末端V2流入，从首端V1流出;iW为负，电流由末端W2流入，下一页上一页§课题一三相异步电动机的

7、启动从首端W1流出。根据右手螺旋定则可判断出合成磁场方向由右方的N极指向左方的S极，如图4-5(b)所示。可见，合成磁场沿顺时针方向旋转了90°。(3)瞬间，按照同样的方法分析，可得到如图4-5(c)、图4-5(d)、图4-5(e)所示的合成磁场。从上分析可见，如图4-5所示的定子绕组通人顺相序的三相交流电后，在电机空间将产生磁极对数P=1的沿顺时针方向旋转的合成磁场，且交流电变化一周，合成磁场便在空间旋转一周。2.旋转磁场的转速从上分析可知，交流电变化一周，P=1的合成磁场在空间旋转1周。下一页上一页§课题一

8、三相异步电动机的启动同理可知，交流电变化一周，P=2的合成磁场在空间旋转周。1秒钟，交流电变化f1周，磁极对数为P的合成磁场在空间旋转周。1分钟，交流电变化60f1周，磁极对数为P的合成磁场在空间旋转周。于是，旋转磁场的转速为(4-1-2)式中，n1——旋转磁场的转速，又称同步转速，r/min；f1—三相交流电的频率，Hz;P—电动机的旋转磁场的磁极对数。当三相交流电的工作频率为50H